1、3.2地基的評(píng)價(jià)與計(jì)算1地基承載力的確定基本要求：熟悉地基破壞的類型及影響地基承載能力的各種因素的作用；熟悉確定地基承載力的各類方法；掌握地基承載力深寬修正與軟弱下臥層強(qiáng)度驗(yàn)算的方法。法、其他原位測(cè)試方法以及采用經(jīng)驗(yàn)值的確定方法等。各種地基承載力確定方法的選用:地基的承載力應(yīng)結(jié)合具體的工程條件選用合適的方法來(lái)確定。通常應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)按下列規(guī)定綜合考慮：方法綜合確定；確定；異時(shí)，仍應(yīng)由載荷試驗(yàn)、理論公式計(jì)算等綜合確定。理論計(jì)算公式2002）臨界荷載公式對(duì)軸心荷載作用或荷載作用偏心距e（b為基礎(chǔ)的寬度）的基礎(chǔ)，根據(jù)土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)確定地基承載力的公式如下： f=M b+M d+Mcc kabd m

2、式中f由土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)確定的地基承載力特征值；a、 、M M M bdc擦角標(biāo)準(zhǔn)值 k2002）表5.2.5確定；持力層土的重度；基底以上土層的加權(quán)平均重度；m6m時(shí)按6m考慮，對(duì)于砂土，小于3m時(shí)按3m計(jì)算；d基礎(chǔ)埋置的深度（m殊情況將在下面討論。c基底下一倍短邊基寬深度范圍內(nèi)土的粘聚力標(biāo)準(zhǔn)值。k使用本公式計(jì)算地基承載力的要點(diǎn)：（1） 公式計(jì)算出的地基承載力已考慮了基礎(chǔ)的深度與寬度效應(yīng)，在用于地基承載力驗(yàn)算時(shí)無(wú)需再作深、寬修正。（2） 采用本理論公式確定地基承載力值時(shí)，在驗(yàn)算地基承載力的同時(shí)必須進(jìn)行地基的變形驗(yàn)算。（3） 本公式中使用的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)c和 ，一般應(yīng)采用不固結(jié)不kk排水三軸壓縮

3、試驗(yàn)的結(jié)果。當(dāng)考慮實(shí)際工程中有可能使地基產(chǎn)生一定的固結(jié)度時(shí)，也可以采用固結(jié)不排水試驗(yàn)指標(biāo)。（4） 在位于地下水位以下的土層， 、 應(yīng)取有效重度(浮重度m。公式軟土地基的容許承載力可按如下公式計(jì)算（采用本公式進(jìn)行地 5.14=k C +dKpu0K 安全系數(shù)，可視軟土靈敏度及基礎(chǔ)長(zhǎng)寬比等因素選用 C u剪切實(shí)驗(yàn)、無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)確定；b 0.4Qk修正系數(shù)k =0.2 )(1)plblCpuQ荷載的水平分力地基極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值p計(jì)算公式如下：k1 B N s +q N s +c N s212kreBBkqBkp =k L N s +q N s +c N skreLLkqLk計(jì)算時(shí)取上下二式中對(duì)

4、應(yīng)比較小的值組合計(jì)算。式中 基底土的重度標(biāo)準(zhǔn)值；k、 基礎(chǔ)的有效寬度和長(zhǎng)度；B Lrere凝聚力標(biāo)準(zhǔn)值，對(duì)持久狀況，宜用固結(jié)快剪指標(biāo)；對(duì)飽和軟粘土且為驗(yàn)算短期作用效應(yīng)時(shí)，宜采用不排水抗剪強(qiáng)度指標(biāo)；不宜采用直剪快剪指標(biāo)；ckq 墻前基礎(chǔ)底面以上邊載的標(biāo)準(zhǔn)值；kN、N 承載力系數(shù)值按下式計(jì)算，參見本規(guī)范4.2.5.3節(jié)；Nqc、s、s基礎(chǔ)形狀系數(shù)，參見本規(guī)范4.2.5.5節(jié)。sqc練習(xí)題：例題3.2-1 (A) 控制地基變形小于允許值時(shí)所對(duì)應(yīng)的荷載值；(B) 控制地基中塑性區(qū)開展一定深度時(shí)所對(duì)應(yīng)的荷載值；(C) 控制地基中塑性區(qū)開展深度為零時(shí)所對(duì)應(yīng)的荷載值；(D) 從地基強(qiáng)度出發(fā)推導(dǎo)的公式；(E)

5、 是正常使用極限狀態(tài)所對(duì)應(yīng)的荷載值。答案：B、D。分析: 載力特征值理論公式是控制地基中塑性區(qū)開展深度達(dá)基礎(chǔ)寬度的四分之一時(shí)所對(duì)應(yīng)的荷載值, 是從地基強(qiáng)度出發(fā)推導(dǎo)的公式，故采用本理論公式確定地基承載力值時(shí)，在驗(yàn)算地基承載力的同時(shí)必須進(jìn)行地基的變形驗(yàn)算。例題3.2-2 c值時(shí)，抗剪強(qiáng)度指標(biāo) 和 kk選題）(A) 固結(jié)排水；(B) 不固結(jié)不排水；(C) 固結(jié)不排水；(D) 快剪。答案：B。例題3.2-3GB500072002根據(jù)土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)計(jì)算地基承載力時(shí)，c和 應(yīng)采用 ：(A) 試驗(yàn)平均值；(B) 設(shè)計(jì)值；(C) 標(biāo)準(zhǔn)值；(D) 特征值。答案：C。例題3.2-4 定地基承載力特征值最接近下列

6、哪個(gè)數(shù)值？ (單選題)(A) 93 kPa； (B) 96 kPa； (C) 88 kPa； (D) 106 kPa。=17.8kN/m31.5 2.5m2粉質(zhì)粘土=1.0kPak=18kN/m=22k3圖3.2-1 例題3.4地基剖面分析與題解： 本題中計(jì)算參數(shù)b1.5m， =22，c1.0kPakk根據(jù)持力層粉質(zhì)粘土 =22，查建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范kGB500072002表5.2.5得： =6.04MMMbdc f=M b+M d+Mcabd mc k( ) 18.0 101+0.5( )= 10=88.4kPa在本算例中容易出現(xiàn)的錯(cuò)誤：b取為2.5m或取為3m(2) 未采用有效重度， 采

7、用了基底重度；m例題3.2-5某建筑物采用獨(dú)立基礎(chǔ)，基礎(chǔ)底面尺寸為 3m4m，基礎(chǔ)理深d=1.5m2002）的a數(shù)值？?jī)?nèi) 摩 壓 縮內(nèi)聚力 擦 角 模 量孔隙比eEs(MPa)L粉質(zhì)粘土 3.00淤泥質(zhì)30.57.50 48.0 17.020.50.80 0.701.38 1.200.78 /1810520 7.512 2.535 15.8砂質(zhì)粉土 16.0018.7（A）184kPa（B）208 kPa（C）199 kPa（D）103kPa【解】 持力層為粉質(zhì)粘土層，于是 =20，c18kPakk根據(jù) =20，查建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范 GB500072002表k5.2.5得： =5.66MMM

8、bdc f=M b+M d+Mcabd m( )c k1+0.5= 10=198.9kPa在本算例中容易出現(xiàn)的錯(cuò)誤：也采用了有效重度，計(jì)算的承載力m力值為183.6 （2）根據(jù)c、 取基底下一倍短邊基寬深度范圍內(nèi)土的標(biāo)準(zhǔn)值kk而取了淤泥質(zhì)粘土層的指標(biāo) 10kPa，計(jì)算的承載力kk力值為103.3 例題個(gè)月內(nèi)建成一幢6層住宅，地基土的物理力學(xué)指標(biāo)為：含水量30，重度18kN/m3，孔隙比=40kPa， =0。地下水uu位在地面下3m3m選題）(A)基底平均壓力大于(B)可以加深基礎(chǔ)的埋置深度以提高地基承載力，使之滿足設(shè)計(jì)要求；(C)可以增大基礎(chǔ)寬度來(lái)提高地基承載力；(D)根據(jù)工程的建設(shè)速度，應(yīng)當(dāng)

9、采用固結(jié)不排水試驗(yàn)指標(biāo)計(jì)算地基承載力。答案：A、D。分析：用建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范的公式計(jì)算，地基承載力特征值為故A為正確答案；由于采用三軸不排水強(qiáng)度指標(biāo)，內(nèi)摩擦角為零，承載力系數(shù)M d抵消，與事無(wú)補(bǔ)，故B是錯(cuò)誤答案；由于采用三軸不排水強(qiáng)度指標(biāo)， =0，增大基礎(chǔ)寬度無(wú)助于提高地基承載b力，故C也是錯(cuò)誤的；考慮到工程的加荷速度比較正常，可以考慮排水固結(jié)產(chǎn)生的強(qiáng)度增長(zhǎng)，采用固結(jié)不排水試驗(yàn)指標(biāo)計(jì)算地基承載力。而用三軸不固結(jié)不排水試驗(yàn)得到的指標(biāo)沒(méi)有反映實(shí)際強(qiáng)度的增長(zhǎng)，指解深度，當(dāng)采用不排水強(qiáng)度指標(biāo)計(jì)算地基承載力時(shí)，一些概念就要隨之而變。按現(xiàn)場(chǎng)載荷試驗(yàn)確定地基承載力的方法地基的載荷試驗(yàn)是在現(xiàn)場(chǎng)試坑中設(shè)計(jì)基

10、底標(biāo)高處的天然土層上設(shè)2測(cè)定載荷板上的壓力及其對(duì)應(yīng)的穩(wěn)定沉降值，獲得載荷試驗(yàn)的線。通過(guò)分析載荷試驗(yàn)的特征值f。ak試驗(yàn)點(diǎn)的地基承載力特征值： 當(dāng)ps曲線上有比例界限時(shí)，取該比例界限所對(duì)應(yīng)的荷載為地基承載力特征值；2載值的一半為地基承載力特征值；件來(lái)確定其承載力特征值，即當(dāng)壓板面積為時(shí)，可取相2 所對(duì)應(yīng)的壓力為承載力特征值，但其值不應(yīng)大于最大加載量的一半。土層的地基承載力特征值：對(duì)同一試驗(yàn)土層，試驗(yàn)點(diǎn)不應(yīng)少于3個(gè)，當(dāng)各試驗(yàn)點(diǎn)實(shí)測(cè)地基承載力特征值的極差不超過(guò)平均值的地基承載力特征值f 。ak載荷試驗(yàn)所得的地基承載力特征值f需要進(jìn)行深寬修正：ak半無(wú)限體表面的邊界條件，規(guī)范規(guī)定試坑的坑底寬度至少為壓

11、板寬度的三倍，這就可以忽略試坑四周超載對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響。因此從載荷試驗(yàn)求得的地基承載力并不包括基礎(chǔ)底面以上超載的作用，也就是說(shuō)將試驗(yàn)結(jié)果用于實(shí)際工程是偏小的，設(shè)計(jì)時(shí)需考慮基礎(chǔ)埋置深度對(duì)地基承載力的提高作用。另一方面，載荷試驗(yàn)的壓板寬度小于實(shí)際基礎(chǔ)的寬度，由于基礎(chǔ)寬度對(duì)地基承載力也有一定的影響，因此必須考慮壓板寬度較小帶來(lái)的影響。因此載荷試驗(yàn)所得的地基承載力特征值fak仍需要進(jìn)行深寬修正。按經(jīng)驗(yàn)值（規(guī)范承載力表）確定地基承載力的方法值確定地基承載力的方法，分如下幾種情況： 0E分別由本規(guī)范表s 0液性指數(shù)IL3砂土的地基容許承載力，可按土的名稱、密實(shí)度以及濕度 0由本規(guī)范表4碎石土的地基容許承載

12、力，可按土的名稱、密實(shí)度由本規(guī) 0范表5巖石的地基容許承載力，可按巖石的名稱、破碎程度由本 0規(guī)范表使用本方法確定地基承載力時(shí)，當(dāng)基礎(chǔ)寬度m，埋深 mb時(shí)，按本規(guī)范相應(yīng)表查得的承載力值可不作深寬修正而直接作為地基的容許承載力使用。當(dāng)基礎(chǔ)寬度 m，埋深 m 時(shí)，從承載力表b2h3查得的承載力都必須按下述方法進(jìn)行基礎(chǔ)理置深度和寬度的修正。3.2.2巖石地基承載力的確定方法巖石地基承載力特征值，一般根據(jù)巖基載荷試驗(yàn)方法確定，試驗(yàn)2002）附錄H。和單軸抗壓強(qiáng)度按下式計(jì)算：f= far rk式中 afrk2002）附錄J確定；r狀和組合，由地區(qū)經(jīng)驗(yàn)確定。無(wú)經(jīng)驗(yàn)時(shí)，對(duì)完整巖體可取0.5；對(duì)較完整巖體可取

13、 0.20.5；對(duì)較破碎巖體可取0.10.2。3.2.3地基承載力的深寬修正2002）由載荷試驗(yàn)或其它原位測(cè)試、經(jīng)驗(yàn)值等方法確定的地基承載力特征值，當(dāng)基礎(chǔ)寬度大于3m 或埋置深度大于0.5m時(shí)，除巖石地基外，應(yīng)按下式進(jìn)行深度和寬度的修正：f=f + aakbd m式中 faf ak地基承載力特征值；bd查本規(guī)范表5.2.4；3m 時(shí)按3m 計(jì)算,大于6m 按6m取值；下面討論。使用本公式時(shí)的若干問(wèn)題：5.2.4正系數(shù)愈大。對(duì)于軟弱土層則不考慮寬度的修正，寬度修正系數(shù)為0，而深度修正系數(shù)為 1，表明加大基礎(chǔ)寬度和埋置深度對(duì)提高軟土地基承載力都沒(méi)有太大的作用。（2）深寬修正公式使用時(shí)對(duì)基礎(chǔ)寬度作了

14、限制，基礎(chǔ)寬度小于3m 按3m考慮就是對(duì)于基礎(chǔ)寬度小于3m 時(shí)承載力不折減，直接采用6m 按6m考慮是為了防止承載力提高過(guò)大，特別是對(duì)于寬度修正系數(shù)很大的土類。（3）對(duì)于基礎(chǔ)的埋置深度d在一般情況下從室外地面標(biāo)高算起，但有幾種特殊條件應(yīng)當(dāng)加以注意，防止出現(xiàn)承載力值偏高的情況。在填方整平地區(qū)，如果先填方整平再施工，可以從填土地面標(biāo)高算起，但如填土在上部結(jié)構(gòu)施工以后完成時(shí)，應(yīng)從天然地面標(biāo)高算起；對(duì)于地下室，如采用整體式的箱形基礎(chǔ)或筏板基礎(chǔ)，基礎(chǔ)埋置深度可以從室外地面標(biāo)高算起，如果不是整體式的基礎(chǔ)，如墻下條形基礎(chǔ)或柱下獨(dú)立基礎(chǔ)，則應(yīng)從室內(nèi)地面標(biāo)高算起。地基承載力的深度修正時(shí)，宜將基礎(chǔ)底面以上范圍內(nèi)的

15、荷載，按基礎(chǔ)兩側(cè)的超載考慮，當(dāng)超載寬度大于基礎(chǔ)寬度兩倍時(shí)，可將超載折算成土層厚度作為基礎(chǔ)埋深，基礎(chǔ)兩側(cè)超載不等時(shí)，取小值。當(dāng)基礎(chǔ)寬度b超過(guò)2 m，基礎(chǔ)理置深度h超過(guò)3 m，且hb4時(shí)，地基的容許承載力按下式計(jì)算： = k 2)+k 01122式中 地基土修正后的容許承載力； 按本規(guī)范表 0b 2m b2 m，當(dāng)b10m 時(shí)，按10m 計(jì)算；般沖刷線算起，不受水流沖刷者，由天然地面算起，位于 m m；k、k深、寬修正系數(shù)，查本規(guī)范表12練習(xí)題：地基承載力的深寬修正例題8.5m，長(zhǎng)20m，埋深 =4m，土d層情況見下表所示，由載荷試驗(yàn)確定的粘土持力層承載力特征值f 。已a(bǔ)ka知地下水位線位于地表下

16、2m征值f最接近下列哪個(gè)數(shù)值？a表2.3-1地基土土層分布情況層 土次 類（m）填1土1.80w = w = w =17.3%,0Lp2=19.2kN/m37.80(A) (B) (C) (D) 答案：B。分析與題解：1先確定計(jì)算參數(shù)：因箱基寬度 =8.5m6.0m，故按6m 考慮；箱基埋深 =4m。bd由于持力層為粘性土，根據(jù)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB500072002）表5.2.4，確定修正系數(shù)、的指標(biāo)為孔隙比e和液性指bd數(shù) ，它們可以根據(jù)土層條件分別求得：ILG w 19.2e=1=0.83s0 ww wI =L=32.017.3=0.73pw w 37.5 17.3Lp由于 5.2.4ILbdkN/m 。19.2 10=9.23而基底以上土層的加權(quán)平均重度為3h( ) 19.2 10i im=13154.22=13.6kN/m342計(jì)算地基承載力特征值：( ) ( ) 3 0.5b +f=f +daakbd m( )( )=189+ 3 + 0.5=189+76.16=273.4kPa本算例中容易出現(xiàn)如下錯(cuò)誤：（1）持力層土層判定錯(cuò)誤，采用了地下水位以上的重度計(jì)算；采用了持力層的重度計(jì)算；m（3）取寬度b=8.5m，未按6m 考慮。例題3.2-